四循环双级压缩制冷系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种四循环双级压缩制冷系统，提供一种既可实现一次节流双级压缩制冷循环，又可实现二次节流双级压缩制冷循环的四循环双级压缩制冷系统。低压压缩机排气口与第一阀门和第二阀门连接，第一阀门与中间冷却器液面下进口连接，第二阀门出口与中间冷却器壳侧气体出口并联后与高压压缩机吸气口连接，高压压缩机排气口与冷凝器进口连接，冷凝器出口与第三阀门进口和中间冷却器管侧进口连接，中间冷却器管侧出口与第四阀门进口和第五阀门进口连接，第三阀门出口和第四阀门出口并联后经第二节流阀与中间冷却器壳侧进口连接，中间冷却器壳侧液体出口与第六阀门进口连接，第五阀门出口和第六阀门出口并联后经第一节流阀与蒸发器进口连接。
【专利说明】四循环双级压缩制冷系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及制冷【技术领域】，特别是涉及一种既可实现一次节流双级压缩制冷循环又可实现二次节流双级压缩制冷循环的制冷系统。
【背景技术】
[0002]现有双级压缩制冷系统循环方式有四种，分别是一次节流中间完全冷却双级压缩制冷循环、一次节流中间不完全冷却双级压缩制冷循环、二次节流中间完全冷却双级压缩制冷循环和二次节流中间不完全冷却双级压缩制冷循环。其中一次节流中间完全冷却双级压缩循环包括:一次节流中间完全冷却的冷却前节流双级压缩制冷循环和一次节流中间完全冷却的冷却后节流双级压缩制冷循环两种；一次节流中间不完全冷却双级压缩循环也包括:一次节流中间不完全冷却的冷却前节流双级压缩制冷循环和一次节流中间不完全冷却的冷却后节流双级压缩制冷循环两种。
[0003]对于教学及测试用一次节流双级压缩制冷循环和二次节流双级压缩制冷循环，通常采用某一双级压缩制冷系统实现单一循环，当需要不同种循环效果的比较教学或测试时，需要分别建立循环系统，不利于多种双级压缩循环之间的相互比较，同时，由于系统不同影响实验或测试结果的准确性，且系统造价高。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是针对现有技术中存在的空白，提供一种既可实现一次节流双级压缩制冷循环，又可实现二次节流双级压缩制冷循环的四循环双级压缩制冷系统。
[0005]为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是:
[0006]一种四循环双级压缩制冷系统，由低压压缩机、高压压缩机、蒸发器、第一节流阀、第二节流阀、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、冷凝器和中间冷却器组成；所述低压压缩机排气口分别与所述第一阀门进口和所述第二阀门进口连接，所述第一阀门出口与所述中间冷却器液面下进口连接，所述第二阀门出口与所述中间冷却器壳侧气体出口并联后与所述高压压缩机吸气口连接，所述高压压缩机排气口与所述冷凝器进口连接，所述冷凝器出口分别与所述第三阀门进口和所述中间冷却器管侧进口连接，所述中间冷却器管侧出口分别与所述第四阀门进口和所述第五阀门进口连接，所述第三阀门出口和所述第四阀门出口并联后经所述第二节流阀与所述中间冷却器壳侧进口连接，所述中间冷却器壳侧液体出口与所述第六阀门进口连接，所述第五阀门出口和所述第六阀门出口并联后经所述第一节流阀与所述蒸发器进口连接，所述蒸发器出口与所述低压压缩机吸气口连接；通过控制所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门和第六阀门的开启或关闭实现一次节流中间完全冷却双级压缩制冷循环、一次节流中间不完全冷却双级压缩制冷循环、二次节流中间完全冷却双级压缩制冷循环和二次节流中间不完全冷却双级压缩制冷循环。
[0007]所述节流阀为电子膨胀阀、热力膨胀阀、毛细管或孔板。[0008]所述中间冷却器为板式换热器或套管式换热器。
[0009]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0010]本实用新型的四循环双级压缩制冷系统中，在低压压缩机的排气口并联连接有第一阀门和第二阀门，并在中间冷却器的不同接口安装阀门，通过多个阀门的不同连接方式及控制多个阀门的开启或关闭，能同时实现双级压缩制冷循环的所有循环方式，当需要不同种循环效果的比较教学或测试时，可以使用一个系统实现多种循环，有利于多种双级压缩循环之间的相互比较，实验或测试结果的准确性更高，且降低了系统造价，节省了投资。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1所示为本实用新型四循环双级压缩制冷系统示意图。
[0012]图中:1.低压压缩机，2.高压压缩机，3.蒸发器，4-1.第一节流阀，4-2.第二节流阀，5-1.第一阀门，5-2.第二阀门，5-3.第三阀门，5-4.第四阀门，5-5.第五阀门，5-6.第六阀门，6.冷凝器，7.中间冷却器。
【具体实施方式】
[0013]以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0014]图1所示为本实用新型四循环双级压缩制冷系统示意图，由低压压缩机1、高压压缩机2、蒸发器3、第一节流阀4-1、第二节流阀4-2、第一阀门5-1、第二阀门5_2、第三阀门5-3、第四阀门5-4、第五阀门5-5、第六阀门5-6、冷凝器6和中间冷却器7组成。所述低压压缩机I排气口分别与所述第一阀门5-1进口和所述第二阀门5-2进口连接，所述第一阀门5-1出口与所述中间冷却器7液面下进口连接，所述第二阀门5-2出口与所述中间冷却器7壳侧气体出口并联后与所述高压压缩机2吸气口连接，所述高压压缩机2排气口与所述冷凝器6进口连接，所述冷凝器6出口分别与所述第三阀门5-3和所述中间冷却器7管侧进口连接，所述中间冷却器7管侧出口分别与所述第四阀门5-4进口和所述第五阀门5-5进口连接，所述第三阀门5-3和所述第四阀门5-4出口并联同时经所述第二节流阀4-2与所述中间冷却器7壳侧进口连接，所述中间冷却器7壳侧液体出口与所述第六阀门5-6进口连接，所述第五阀门5-5出口和所述第六阀门5-6出口并联同时经所述第一节流阀4-1与所述蒸发器3进口连接，所述蒸发器3出口与所述低压压缩机I吸气口连接。通过控制所述第一阀门5-1、第二阀门5-2、第三阀门5-3、第四阀门5-4、第五阀门5_5和第六阀门5_6的开启或关闭实现一次节流中间完全冷却双级压缩制冷循环、一次节流中间不完全冷却双级压缩制冷循环、二次节流中间完全冷却双级压缩制冷循环和二次节流中间不完全冷却双级压缩制冷循环。
[0015]本实用新型的四循环双级压缩制冷系统实现一次节流中间完全冷却双级压缩制冷循环(包括一次节流中间完全冷却的冷却前节流双级压缩制冷循环和一次节流中间完全冷却的冷却后节流双级压缩制冷循环)、一次节流中间不完全冷却双级压缩制冷循环(包括一次节流中间不完全冷却的冷却前节流双级压缩制冷循环和一次节流中间不完全冷却的冷却后节流双级压缩制冷循环)、二次节流中间完全冷却双级压缩制冷循环和二次节流中间不完全冷却双级压缩制冷循环的工作原理如下:
[0016]1、一次节流中间完全冷却双级压缩制冷循环[0017](I) 一次节流中间完全冷却的冷却前节流双级压缩制冷循环
[0018]第二阀门5-2、第四阀门5-4和第六阀门5-6关闭，第一阀门5_1、第三阀门5_3和第五阀门5-5开启。由蒸发器3蒸发后的低压蒸气制冷剂在低压压缩机I中进行一级压缩，压缩后的中压过热蒸气制冷剂经第一阀门5-1在中间冷却器7中被液体冷却至中压饱和状态，从中间冷却器9壳侧气体出口出来的中压饱和蒸气制冷剂进入高压压缩机2中进行第二级压缩，压缩后的高压过热蒸气制冷剂在冷凝器6中冷凝，冷凝后的高压液体制冷剂分为两部分，一部分高压液体制冷剂经第三阀门5-3在第二节流阀4-2中节流为中压饱和气液两相制冷剂后进入中间冷却器7中，冷却流经中间冷却器7管侧进口至管侧出口的高压液体制冷剂和从中间冷却器7液面下方进口进入中间冷却器7的中压过热蒸气制冷剂，另一部分高压液体制冷剂由中间冷却器7管侧进口进入中间冷却器7中被冷却为高压过冷液体制冷剂，高压过冷液体制冷剂从中间冷却器7管侧出口出来，经第五阀门5-5在第一节流阀4-1中节流为低压饱和气液两相制冷剂后进入蒸发器3中蒸发完成循环。
[0019](2) 一次节流中间完全冷却的冷却后节流双级压缩制冷循环
[0020]第二阀门5-2、第三阀门5-3和第六阀门5-6关闭，第一阀门5_1、第四阀门5_4和第五阀门5-5开启。由蒸发器3蒸发后的低压蒸气制冷剂在低压压缩机I中进行一级压缩，压缩后的中压过热蒸气制冷剂经第一阀门5-1在中间冷却器7中被液体冷却至中压饱和状态，从中间冷却器7壳侧气体出口出来的中压饱和蒸气制冷剂进入高压压缩机2中进行第二级压缩，压缩后的高压过热蒸气制冷剂在冷凝器6中冷凝，冷凝后的高压液体制冷剂从中间冷却器7管侧进口进入中间冷却器7中被冷却为高压过冷液体制冷剂，从中间冷却器7管侧出口出来的高压过冷液体制冷剂分为两部分，一部分高压过冷液体制冷剂经第四阀门5-4在第二节流阀4-2中节流为中压饱和气液两相制冷剂后进入中间冷却器7中，冷却流经中间冷却器7管侧进口至管侧出口的高压液体制冷剂和从中间冷却器7液面下方进口进入中间冷却器7的中压过热蒸气制冷剂；另一部分高压过冷液体制冷剂经第五阀门5-5在第一节流阀4-1中节流为低压饱和气液两相制冷剂后进入蒸发器3中蒸发，完成制冷循环。
[0021]2、一次节流中间不完全冷却双级压缩制冷循环
[0022](I) 一次节流中间不完全冷却的冷却前节流双级压缩制冷循环
[0023]第一阀门5-1、第四阀门5-4和第六阀门5-6关闭，第二阀门5_2、第三阀门5_3和第五阀门5-5开启。由蒸发器3蒸发后的低压蒸气制冷剂在低压压缩机I中进行一级压缩，压缩后的中压过热蒸气制冷剂经第二阀门5-2与从中间冷却器7壳侧气体出口出来的中压饱和蒸气制冷剂混合为中压过热蒸气制冷剂进入高压压缩机2中进行二级压缩，压缩后的高压过热蒸气制冷剂在冷凝器6中冷凝，冷凝后的高压液体制冷剂分为两部分，一部分高压液体制冷剂经第三阀门5-3在第二节流阀4-2中节流为中压饱和气液两相制冷剂后进入中间冷却器7中，冷却流经中间冷却器7管侧进口至管侧出口的高压液体制冷剂，中间冷却器7中的中压饱和蒸气制冷剂参与二级压缩；另一部分高压液体制冷剂由中间冷却器7管侧进口进入中间冷却器7中被冷却为高压过冷液体制冷剂，高压过冷液体制冷剂从中间冷却器7管侧出口出来，经第五阀门5-5在第一节流阀4-1中节流为低压饱和气液两相制冷剂后进入蒸发器3中蒸发，完成制冷循环。
[0024](2) 一次节流中间不完全冷却的冷却后节流双级压缩制冷循环
[0025]第一阀门5-1、第三阀门5-3和第六阀门5-6关闭，第二阀门5_2、第四阀门5_4和第五阀门5-5开启。由蒸发器3蒸发后的低压蒸气制冷剂在低压压缩机I中进行一级压缩，压缩后的中压过热蒸气制冷剂经第二阀门5-2与从中间冷却器7壳侧气体出口出来的中压饱和蒸气制冷剂混合为中压过热蒸气制冷剂进入高压压缩机2中进行二级压缩，压缩后的高压过热蒸气制冷剂在冷凝器6中冷凝，冷凝后的高压液体制冷剂从中间冷却器7管侧进口进入中间冷却器7中被冷却为高压过冷液体制冷剂，从中间冷却器7管侧出口出来的高压过冷液体制冷剂分为两部分，一部分高压过冷液体制冷剂经第四阀门5-4在第二节流阀4-2中节流为中压饱和气液两相制冷剂后进入中间冷却器7中，冷却流经中间冷却器7管侧进口至管侧出口的高压液体制冷剂，其中中压饱和蒸气制冷剂参与二级压缩；其余高压过冷液体制冷剂经第五阀门5-5在第一节流阀4-1中节流为低压饱和气液两相制冷剂后进入蒸发器3中蒸发，完成制冷循环。
[0026]3、二次节流中间完全冷却双级压缩制冷循环
[0027]第二阀门5-2、第四阀门5-4和第五阀门5_5关闭，第一阀门5_1、第三阀门5_3和第六阀门5-6开启。由蒸发器3蒸发后的低压蒸气制冷剂在低压压缩机I中进行一级压缩，压缩后的中压过热蒸气制冷剂经第一阀门5-1在中间冷却器7中被液体冷却至中压饱和状态，从中间冷却器7壳侧气体出口出来的中压饱和蒸气制冷剂进入高压压缩机2中进行第二级压缩，压缩后的高压过热蒸气制冷剂在冷凝器6中冷凝，冷凝后的高压液体制冷剂经第三阀门5-3在第二节流阀4-2中节流为中压饱和气液两相制冷剂后进入中间冷却器7中，其中中压饱和蒸气制冷剂参与二级压缩，其余中压液体制冷剂从中间冷却器7液体出口出来，经第六阀门5-6在第一节流阀4-1中节流为低压饱和气液两相制冷剂后进入蒸发器3中蒸发，完成制冷循环。
[0028]4、二次节流中间不完全冷却双级压缩制冷循环
[0029]第一阀门5-1、第四阀门5-4和第五阀门5-5关闭，第二阀门5_2、第三阀门5_3和第六阀门5-6开启。由蒸发器3蒸发后的低压蒸气制冷剂在低压压缩机I中进行一级压缩，压缩后的中压过热蒸气制冷剂经第二阀门5-2与从中间冷却器7壳侧气体出口出来的中压饱和蒸气制冷剂混合为中压过热蒸气制冷剂进入高压压缩机2中进行二级压缩，压缩后的高压过热蒸气制冷剂在冷凝器6中冷凝，冷凝后的高压液体制冷剂经第三阀门5-3在第二节流阀4-2中节流为中压饱和气液两相制冷剂后进入中间冷却器7中，其中中压饱和蒸气制冷剂参与二级压缩，其余中压液体制冷剂从中间冷却器7液体出口出来，经第六阀门5-6在第一节流阀4-1中节流为低压饱和气液两相制冷剂后进入蒸发器3中蒸发，完成制冷循环。
[0030]本实用新型所述高压压缩机和低压压缩机为涡旋压缩机、转子压缩机、螺杆压缩机、活塞压缩机任一种，或其它型式压缩机。所述冷凝器和蒸发器为风冷式、水冷式或其它型式。所述节流阀为电子膨胀阀、热力膨胀阀、毛细管或孔板节流中的任一种，也可以是其它可降压力的节流装置。所述中间冷却器可以是板式换热器、套管式换热器或其它型式换热器。所述阀门可以是球阀、闸阀或其它型式阀门，可以用电磁阀代替，也可以用三通阀、四通阀代替。
[0031]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种四循环双级压缩制冷系统，其特征在于，由低压压缩机、高压压缩机、蒸发器、第一节流阀、第二节流阀、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、冷凝器和中间冷却器组成；所述低压压缩机排气口分别与所述第一阀门进口和所述第二阀门进口连接，所述第一阀门出口与所述中间冷却器液面下进口连接，所述第二阀门出口与所述中间冷却器壳侧气体出口并联后与所述高压压缩机吸气口连接，所述高压压缩机排气口与所述冷凝器进口连接，所述冷凝器出口分别与所述第三阀门进口和所述中间冷却器管侧进口连接，所述中间冷却器管侧出口分别与所述第四阀门进口和所述第五阀门进口连接，所述第三阀门出口和所述第四阀门出口并联后经所述第二节流阀与所述中间冷却器壳侧进口连接，所述中间冷却器壳侧液体出口与所述第六阀门进口连接，所述第五阀门出口和所述第六阀门出口并联后经所述第一节流阀与所述蒸发器进口连接，所述蒸发器出口与所述低压压缩机吸气口连接；通过控制所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门和第六阀门的开启或关闭实现一次节流中间完全冷却双级压缩制冷循环、一次节流中间不完全冷却双级压缩制冷循环、二次节流中间完全冷却双级压缩制冷循环和二次节流中间不完全冷却双级压缩制冷循环。
2.根据权利要求1所述的四循环双级压缩制冷系统，其特征在于，所述节流阀为电子膨胀阀、热力膨胀阀、毛细管或孔板。
3.根据权利要求1或2所述的四循环双级压缩制冷系统，其特征在于，所述中间冷却器为板式换热器或套管式换热器。
【文档编号】F25B41/06GK203454449SQ201320396046
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年7月4日 优先权日:2013年7月4日
【发明者】杨永安, 臧润清, 刘圣春 申请人:天津商业大学